高中物理变压器课件.ppt

* 5.4 变压器 十几万伏 彩色电视机显像管 6V 9V 12V 录音机 几万伏 黑白电视机显像管 4.2V 4.4V 5.3V 手机充电器 3000V 防身器 12V 扫描仪 36V 机床上的照明灯 3V 随身听 额定工作电压 用电器 额定工作电压 用电器 但我们国家民用统一供电均为220V，那么如何使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作的呢？ 几种常见的变压器 一、变压器的构造 1.示意图 U1 U2 ∽ n1 n2 ∽ 原线圈 副线圈 铁芯 2.构造： （1）闭合铁芯 （绝缘硅钢片叠合而成） （2）原线圈(初级线圈):其匝数用n1表示 （3）副线圈(次级线圈):其匝数用n2表示 （4）输入电压：U1; 输出电压：U2. 3.电路图中符号 n1 n2 问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？ 变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈电压U2是怎样产生的？ 铁芯与线圈互相绝缘 U1 U2 ∽ n1 n2 ∽ 一、变压器的构造 二、变压器的工作原理 ------互感现象 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电能（ U2、I2）的转化 原线圈 副线圈 铁芯 ∽ U1 U2 n1 n2 ∽ 思考:若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2? U2＝0 理想变压器 如果在能量转化的过程中能量损失很小，能够略去原、副线圈的电阻，以及各种电磁能量损失，这样的变压器我们称之为理想变压器。这是物理学中又一种理想化模型。 无铜损、铁损、磁损 三、理想变压器的变压规律 I1 I2 n1 n2 U1 U2 原、副线圈中磁通量的变化率??/?t相等 若不考虑原副线圈的内阻有 理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比 四、理想变压器的变流规律 1.理想变压器输出功率应等于输入功率 即: U1I1=U2I2 P出= P入 2、理想变压器原副线圈的电流跟它们的匝数成反比 此公式只适用于一个副线圈的变压器 五、几种常用变压器 1.自耦变压器 U2 U1 A B P U1 U2 n1 n2 升压变压器 n1 n2 U1 U2 降压变压器 问题:有没有只用一组线圈来实现变压的变压器? 自耦变压器的原副线圈共用一个线圈 2.互感器 A 电流互感器 电压互感器 V 使用时把原线圈与电路并联，原线圈匝数多于副线圈匝数 使用时把原线圈与电路串联，原线圈匝数少于副线圈匝数 五、几种常用变压器 理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝4：1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，图中电流表A1的示数12mA，则电流表A2的示数为（ ） A．3mA B．0 C．48mA D．与负载R的值有关 B 课堂练习 一理想变压器，原线圈匝数n1=1100，接在电压220V的交流电源上，当它对11只并联的“36V，60w”的灯泡供电时，灯泡正常发光。由此可知副线圈的匝数n2=_____，通过原线圈的电流 I1 =______。 180 3A 课堂练习 钳形电流表的外形和结构如图(a)所示。图(a)中电流表的读数为1.2A 。图(b)中用同一电缆线绕了3匝，则( ) A.这种电流表能测直流电流,图(b)的读数为2.4A B.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为0.4A C.这种电流表能测交流电流,图(b)的读数为3.6A D.这种电流表既能测直流电流,又能测交流电流，图(b)的读数为3.6A C 课堂练习 变压器输入输出电压、电流、功率大小之间的因果关系 1.输入功率P1由输出功率P2决定； P1＝P2 2.U1由电源决定； 3.U2由U1和匝数比决定； U2＝n2/n1·U1 4.I2由U2和负载决定； I2＝U2／R 5.I1由I2和匝数比决定； I1＝n2/n1·I2 电源 n2 n1 I2 I2 U2 R U2 U1 U2 P出 P入 I1 A. U 增大、I 增大、P1 增大 C. U 减小、I 减小、P1 减小 D. U 不变、I 减小、P1 不变 B. U 不变、I 减小、P1 增大 如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I 和用电器上R1的功率P1将分别是( ) D 课堂练习 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=3：1，有四只相同的灯泡连入电路中，若灯泡L2、L3、L4均能正常发光，则灯泡L1 （ ） A、也能正常发光 B、较